Brecht VL 12- Hören und Sehen Flashcards
Schall und das menschliche Gehör
Hoerschwelle, Schmerzschwelle etc.
0 dB = Hörschwelle
120 dB = Schmerzschwelle
aber schon bei 100 db Schäden → man kann keine hohen Sequenzn mehr hören, dadurch leidet das Sprachverständnis, Konsonanten haben hohe Sequenzen
Aufbau Ohr
Gegliedert in
- Aussenohr: Schallaufnahme, trichterförmig, bricht Schallaufnahme abhängig von Richtung (Richtungshören) → Richtungsabhängige Transferaufnahme
- Mittelohr: Transmission zum Rezeptorgan, Stapes, Incus, Malleus
- Innenohr: Transduktion
Rinne Test
Stimmgabel auf dem Kopf, verrät ob das Mittelohr noch in Takt ist und Taubheit villeicht nur von Aussenohr her stammt
Die Effizienz vom Mittelohr
Trommelfell größer als Ovales Fenster zur Schallverstärkung, denn
wenn Schall von Luft in Flüssigkeit übergeht, wird normalerweise 99% reflektiert.
Die Cochlea (Schnecke)
- Schneckenförmig
- hat 3 Hohlräume die mit Flüssigkeit gefülltr sind. (2 x Perilymphe, 1x Endolymphe (Kohe K+-Konzentration)
- Vorne: schmal und steif
- hinten: breit und lommelig
- Wanderwelle wandern zu Spitze und wieder zurück → rundes Fenster hilft um Druck der Schallwelle abzubauen
- (Bogengänge hat er nicht besprochen)
Frequenzanalyse
Amplitudendarstellung: Druckaustellung gegen Zeit → man sieht nur das Geräusch aber kann nicht bestimmen was für ein Geräusch das ist
Sonogramm: (Fourier Transformation) Frequenz gegen Zeit gegen Intensität → Instruktive Darstellung: Vogelgezwitscher oder Sprache; kann man lesen
Menschlicher Hörbereich= 16Hz - 20kHz
Hz= Wellenlänge
Frequenzanalyse durch die Cochlea (von Beseky)
- Wandelwelle:
Trommelfell → Gehörknöchelchen → Wanderwelle → Druckausgleich durch rundes Fenster - Wanderwellen laufen im rhytmus der Stapesschwingung über den endolymphschlauch und werden dort je nach Frequenz an verschiedenen Orten weggedämpft.
- Basilarmembranmechanik:
vorne –> steif und schmal,
hinten –> breit und lommelig (labrig)
→Tonotope bewegung: Hohe Sequenz vorne, mittlere in der MItte und tiefe Frequenz hinten (Spitze) auf Basilarmembran
Tonnotop (Tono- Ton, Top-Ort) versch. Frequenzen an verschiedenen Orten, Systematisch
Fourir-Analyse→ wird vor allem verwendet um zeitliche Signale in ihre Frequenzanteile zu zerlegen.
Aus der Summe dieser Frequenzanteile lässt sich das Signal wieder rekonstruieren.
Haarsinneszellen
Innere Harsinneszellen: 1 Reihe, “Tonaufnehmer”
aüßere Haarsinneszellen: 3 Reihen, Reaktion von Gehirn auf Reize
Deflektion der inneren Haarsinneszellen
-
Mechanische Transduktion, also die Umwandlung mechanischer Reize in Rezeptorpotentiale, erfolgt über Kationenkanäle an den Spitzen der Stereocilien, welche durch sogenannte tip-links untereinander verbunden sind. Auslenkung des Haarbündels bewirkt über eine Dehnung der tip-links das Öffnen der mechanosensitiver Kationenkanäle. (Kationeinstrom)
→ Rezeptorpotetntialänderung durch Dehnung der Sterovilli, Depolarisation der Sinneszelle - Transmitterausschüttung zu Ribbonsynapse extrem schnell und präzise
- Kanal: TMC1 (transmembrane channel-like protein 1 )
Cochleaimplantate
- Implantat zerlegt den Schall in Frequenzkomponenten
- bei Implantation bei Kindern viel mehr Erfolg als bei Erwachsenen
Linsenauge (Selbstwiederholung)
- Frequenzwellen beim Sehen kleiner als beim Hören→ chromatischen Aberration, da kürzerwellige Strahlen stärker an der Linsenoberfläche gebrochen werden als längerwellige.
- In der Iris (Regenbogenhaut) findet sich die Pupille, eine schwarze, runde Öffnung, die das Licht einlässt.
- Cornea oder Hornhaut des Auges ist die durchsichtige Haut, die sich über Iris und Pupille wölbt und die vordere Augenkammer bedeckt.
- Nahezu den ganzen Augapfel umschließt die weiße Lederhaut (Sklera) und sorgt so für dessen Schutz. Sichtbar ist aber nur der weiße Bereich rings um die Iris.
- Die Bindehaut ist ein durchsichtiges Gewebe, das auf der Innenseite der Augenlider und auf der sichtbaren Oberfläche der Lederhaut aufliegt; nur die Cornea wird nicht bedeckt.
- Direkt hinter Iris und Pupille liegt die Augenlinse. Sie ist mit Zonulafasern befestigt, das sind kreisförmig, um die Linse herum angeordnete, elastische Fasern. An diese wiederum schließen Ringmuskeln (Ziliarmuskelns) an, mit deren Hilfe sich die Linsenkrümmung ändern lässt. Das ist für die Nah- und Ferneinstellung beim Sehen entscheidend.
- Der Großteil des Augapfels hinter der Linse ist mit einer gelartigen, klaren Flüssigkeit gefüllt, dem so genannten Glaskörper.
- Die hintere Innenwand des Augapfels bedeckt die Retina oder Netzhaut . Hierauf wird das Bild projiziert, das durch die Pupille ins Auge fällt.
Retina
- Fotorezeptoren: Stäbchen und Zapfen (Licht → Impuls)
- Horizontalzellen (laterale Hemmung)
- Bipolarzellen (vertikale Vermittlung zw.Rezeptor und Ganglienzellen)
- Amaktrinzellen (laterale Hemmung)
- Ganglienzellen (Übertragung zum Sehnerv)
Vertikale und horizontale Verschaltungswege
Fotorezeptoren
Zapfen:
- __geringere Empfindlichkeit, angepasst an Tageslichtsehen
- Farbensehen
- schnelle Reaktion, kurze Integrationszeit
- Direkte Strahlen
Stäbchen:
- hohe Lichtempfindlichkeit, angepasst an Nacht
- Hell-dunkel Sehen
- Einzelphotonendetektion
- schlechte zeitliche Auflösung, schlechte räumliche Auflösung (Zusammenschaltung)
- gut auf Streulicht abgestimmt
- langsame Antwort, lange Integrationszeit
Neurotransmitter: Glutamat (ZNS)
Rhodopsin
- besteht aus Protein Opsin (7 Membrandomänen) und kovalent gebundenem Retinal (Aldehyd)
- wird aus Vitamin A synthetisiert (kein Vit.A → Nachtblind)
- bei Absorption eines Lichtquants Photoisomerisierung des Retinals von 11-cis zu all-trans
- Sp2 hybridisiert planar, deswegen nach Photonauftreffen grade
- 1 Photon reicht aus, um ein Retinal zu isomerisieren → Lichtblitz wird jedoch erst sichtbar bei Absorption von 4-10 Photonen → Interaktion benachbarter Rezeptoren möglich (jedoch Verlust in Optik) → große Sensitivität möglich
- es entsteht nach Absorption gebleichtes ß-Rhodopsin, welches im Dunkeln regeneriert werden muss (20min)
- 4/5 Photonen reiche damit wir einen Blinken wahrnehmen, 1 Photon bewirkt schon Änderung im Auge
Wieso ist es reelvant, dass die Isomerisierung des Rhodopsins nicht spontan passiert ? (Nur alle Millionen Jahre)
So kann super Empfindlichkeit beibehalten werden (sonst wäre Rauschen/Störsignale zu groß)
Sehkaskade (Phototransduktion)
Stäbchen
- Photon → Konformationsänderung von Retinal (11-cis zu all-trans)
- An aktivierten Teil Metarhodopsin II lagert sich Transducin (GTP-bindendes Protein)
- G-Protein: GTP → GDP → Aktivierung von cGMP-Phosphodiesterase
- Phosphodiesterase hydrolisiert cGMP zu 5-GMP
- cGMP hält die cGMP-gesteuerten Kationenkanäle offen (Dunkelstrom), mit dem 4.Schritt werden sie inaktiviert → Hyperpolarisation der Zelle
- Terminierung erfolgt durch GTP-Hydrolyse (inaktiviert Transducin) und Arrestin / Rhodopsin-Phosphorylierung (inaktiviert)
1 Photon → 1 Retinal → viele Met-Rhodopsine usw.
